Skąd pochodzi ziemskie życie i co dzieje się pod naszymi stopami? – #026

Arkadiusz 00:03

Czy życie na Ziemi powstało tutaj na miejscu, czy może zostało zasiane po długiej, kosmicznej podróży? Czy żyjące już organizmy znikają bezpowrotnie podobnie jak ludzkie cywilizacje? Arkadiusz Polak, dzień dobry, zapraszam na 26 odcinek podkastu Naukowo, który możecie udostępnić swoim znajomym, polubić i skomentować pomagając mi w rozpowszechnieniu tej audycji. W tym odcinku usłyszycie także o tym co znajduje się pod naszymi stopami i kiedy taksówki będą latały nad naszymi głowami. Zachęcam Was także do wspierania mnie w serwisie Patronite abym mógł kontynuować dostarczanie Wam naukowych nowości oraz do dołączenia do naszej społeczności na serwerze Discord. Wszystkie linki oraz źródła informacji znajdziecie w opisie tego odcinka, a teraz zaczynamy w żółwim tempie.

Arkadiusz 00:49

Ginięcie całych gatunków zwierząt i roślin to proces naturalny trwający przez całe istnienie naszego świata. Ciężko stwierdzić, ile gatunków do tej pory wyginęło, bo nie znamy dokładnej ilości gatunków jakie na świecie istniały. Ale mówiąc o gatunkach, które zniknęły na zawsze mamy zwykle na myśli te, których istnienie skończyło się w najnowszej historii. Organizacja publikująca co roku czerwoną listę gatunków zagrożonych wyginięciem szacuje, że od 1500 roku wyginęło 900 gatunków zwierząt choć liczba ta jest z pewnością zaniżona z powodu braku danych. W 1906 roku na Galapagos badacz Kalifornijskiej Ekspedycji Naukowej Rollo Beck odnalazł olbrzymiego żółwia, nazwanego żółwiem olbrzymim z Fernandiny. Gatunek ten był unikatowy ze względu na budowę grzbietu niespotykaną u żadnego innego żółwia zaobserwowanego dotychczas na Galapagos lub gdziekolwiek indziej na świecie. Ale istnienie żółwi z Fernandiny było dla nauki dużą zagadką. Wyspa pozostaje w dużej mierze niezbadana ze względu na rozległe pola lawy, które uniemożliwiają dostęp do znacznej części jej powierzchni. W ciągu 100 lat od odkrycia pojawiały się poszlaki, że żółwie wciąż na wyspie żyją. W 2019 roku znaleziono samicę, która przetrwała w odizolowanym skrawku roślinności, odciętym od głównego obszaru na południowym wschodzie wyspy przez kilka law. 50 latka jest mała ze względu na zahamowany wzrost i przebywa teraz w niewoli w Parku Narodowym Galapagos. Jest mało prawdopodobne, aby tych żółwi było więcej niż kilka osobników, biorąc pod uwagę, że musiały one uniknąć wykrycia podczas poprzednich szeroko zakrojonych poszukiwań na wyspie. Wyspa Fernandina jest najbardziej aktywnym wulkanem na Galapagos, z ponad 25 erupcjami w ciągu ostatnich dwóch stuleci, co prawdopodobnie stanowi bezpośrednie zagrożenie dla utrzymania się tam populacji tych żółwi. Jednak to czy odnaleziona samica należy ona do gatunku żółwi z Fernandiny nie było pewne, ze względu na jej skarłowacenie nie można było stwierdzić tego na podstawie jej cech morfologicznych. Istniały też historie o przenoszeniu żółwi między wyspami przez marynarzy co mogło doprowadzić do mieszania się gatunków. Z pomocą przyszła genetyka, sekwencjonowanie genów jedynych dwóch żółwi olbrzymich, jakie kiedykolwiek znaleziono na wyspie Fernandina, wykazało, że pochodzą one z tej samej linii i różnią się od wszystkich innych. Nie jest jasne jak powstał ten gatunek, ale wysoka różnorodność genetyczna zaobserwowana u żółwi z Fernandiny dobrze wróży odnowieniu gatunku, potencjał utrzymania gatunku będzie jednak zależał od liczby i płci dodatkowych osobników, które zostaną znalezione. Dobrym przykładem rekonstrukcji gatunku jest inny żółw z wyspy Española archipelagu Galapagos. Gatunek ten, dzięki udanemu długoterminowemu programowi hodowli w niewoli, zdołał się odrodzić do 3 000 osobników z zaledwie 12 ocalałych samic i 3 samców. Mniej szczęścia miał za to Samotnik Jerzy, żółw z wyspy Pinta, któremu nie udało się rozmnożyć w niewoli i w związku z tym był ostatnim osobnikiem swojego gatunku. Przyszłość gatunku żółwi z Fernandina zależy od wyników dalszych poszukiwań na tej odległej i trudnej do eksploracji wyspie, ale niezależnie od tego czy ostatecznie wyginie, odkrycie to daje nadzieję, że nawet dawno niewidziane gatunki mogą jeszcze gdzieś istnieć.

Arkadiusz 04:14

Czy podobny proces może zachodzić, gdy przyjrzymy się bliżej cywilizacjom ludzkim? Czy jest możliwe, aby Inkowie lub poprzedzające ich cywilizacje Wari czy Tiwanaku istniały do dziś? Imperium Inków było gigantycznym tworem, obejmującym połacie sześciu współczesnych rajów od Kolumbii po Argentynę i Chile. Położone na wysokości około 2400 m n.p.m. miasto Machu Picchu było perłą w koronie, ale osiągnięcia Inków wykraczają poza królewską posiadłość. Imponujące wrażenie robi system dróg wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Olbrzymie kamienie, schody i mosty linowe stanowią sieć dróg wykorzystywanych do dziś nie tylko przez turystów, ale także miejscową ludność Ameryki Południowej. Ich długość to minimum 23 000 km, ale szacuje się, że może to być nawet 60 000 km. To właśnie te drogi mogły stanowić o sukcesie tego olbrzymiego imperium, zapewniały bowiem nie tylko przepływ informacji w kraju, który nie posiadał systemu pisma, ale także pozwalał na swobodny przepływ ludzi i towarów. Jak twierdzi Nicholas Tripcevich, archeolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley: "chociaż cały system jest dziś często określany mianem Drogi Inków, znaczna część szlaków istniała jeszcze zanim Imperium Inków zyskało na znaczeniu w XIII wieku. Zarówno państwo Wari, jak i Tiwanaku, które poprzedziło Inków i przetrwało mniej więcej do XI wieku, zbudowało własne sieci. A niektóre drogi pochodzą z jeszcze starszych imperiów lub szlaków karawan lam, które prawdopodobnie poprzedzały te imperia". O jakości tych dróg niech stanowi fakt, że były one wykorzystywane przez Hiszpanów podczas krwawego podboju, a źródła historyczne twierdzą, że niektóre z mostów linowych zawieszonych nad przełęczami, były na tyle wytrzymałe, że Hiszpanie przekraczali je konno w pełnym galopie. Do dnia dzisiejszego niektóre części tej sieci dróg są stale wykorzystywane i naprawiane, stanowiąc nie tylko atrakcje turystyczną, ale będące w codziennym użytku. Imperium Inków trwało tylko od około 1450 roku do przybycia Hiszpanów w 1532 roku. Ale czy potomkowie mieszkający dziś we współczesnych miastach takich jak Cusco czy Cuenca są dziś także Inkami? Naukowcy twierdzą, że Inkowie byli raczej tworem politycznym niż jedną, zwartą grupą etniczną. Na olbrzymim terytorium imperium ludność używała wielu języków i dialektów, nie było także systemu pisma stosując w zamian kipu, czyli system węzełków na kolorowych sznurkach, którego do dziś nauce nie udało się rozszyfrować. Częścią inwazji kolonialnej w obu Amerykach było oddzielenie osiągnięć Majów, Azteków i Inków z epoki klasycznej od współczesnych ludów tubylczych, które bezpośrednio się od nich wywodziły. Po odzyskaniu niepodległości od Hiszpanii politycy i instytucje czasami wykorzystywały chwałę dawnych imperiów Inków, Azteków i Majów do tworzenia nowego poczucia narodowościowego. W Peru i Boliwii oznaczało to, że wielu ludzi, którzy w większości pochodzili z Europy, stało się dumnych z osiągnięć Inków, ale jednocześnie lekceważyli problemy, jakie dla potomków Inków stanowiło dziedzictwo kolonializmu. Uważa się, że Inkowie nie przetrwali do czasów współczesnych zastąpieni przez różnoraką ludność andyjską, ale te elementy imperium Inków, które przetrwały są wykorzystywane do dziś i stanowią ważne elementy dla lokalnej ludności.

Arkadiusz 07:41

A gdyby tak sięgnąć głębiej i zadać pytanie skąd w ogóle pochodzi życie? Nie tyle ludzkie czy zwierzęta, ale życie w najbardziej podstawowej formie od którego wszystko się zaczęło i którego następstwem jest istnienie ludzkiej cywilizacji? Nowe badanie sugeruje, że życie na Ziemi może pochodzić spoza niej. Japońska sonda kosmiczna Hayabusa 2 dostarczyła niezwykłego materiału z asteroidy Ryugu przywożąc go na Ziemię w 2020 roku po sześcioletniej misji do ciała niebieskiego oddalonego o około 300 milionów kilometrów. Głównym celem tej misji było wyjaśnienie pochodzenia wody na Ziemi i materii organicznej jako budulca życia, ponieważ oczekiwano, że cząstki powracające z Ryugu będą całkowicie wolne od zanieczyszczeń pochodzących ze środowiska ziemskiego. Ta niewielka asteroida, z której pobrano próbki, ma kształt obłego "wirującego wierzchołka", z widocznym kolistym grzbietem równikowym o promieniu 502 m i prawdopodobnie powstała w wyniku powstała w wyniku połączenia się odłamków kolizyjnych po katastrofalnym zderzeniu większych planetoid. Hayabusa wylądowała na asteroidzie dwukrotnie, co samo w sobie jest niezwykłym osiągnięciem technologicznym, pobierając 16 cząstek asteroidy, o łącznej masie 55 mg. W swojej nowej pracy naukowcy z Uniwersytetu Okayama w Japonii analizują skład chemiczny próbek z asteroidy, wykazując, że przeszła ona przez kilka cykli zamrażania i rozmrażania, co wskazuje na obecność wody w stanie ciekłym. Naukowcy wykryli także obecność 23 różnych aminokwasów i innych substancji organicznych, które mogą dostarczyć wskazówek na temat pochodzenia życia na Ziemi, sugerując, że zostało one przyniesione na Ziemię z kosmosu. Zbiory danych o cząstkach Ryugu uzyskane dzięki zastosowaniu kompleksowej analizy pozwolą też lepiej zrozumieć proces formowania się i ewolucji asteroid takich jak Ryugu od początku istnienia Układu Słonecznego do czasów współczesnych.

Arkadiusz 09:38

Współcześnie pod naszymi stopami zachodzą zjawiska gwałtowne i ekstremalne, ale mające olbrzymi wpływ na istnienie życia na Ziemi. Ziemia składa się z kilku warstw, my żyjemy na najcieńszej z nich - skorupie ziemskiej, pod którą znajduje się w większości stały płaszcz. Następne jest płynne żelazne jądro zewnętrzne, a w samym centrum Ziemi znajduje się jądro wewnętrzne - gorąca, gęsta kula litego żelaza i niklu wielkości Plutona. Dotychczasowe modele dotyczące samego centrum naszej planety wskazywały, że jądro Ziemi obraca się w tym samym lub szybszym tempie niż powierzchnia planety. Nowe badania są sprzeczne z tym twierdzeniem sugerując, że jądro wewnętrzne Ziemi, porusza się i zmienia na przestrzeni dziesięcioleci. Struktura, ruch i ewolucja jądra planety mają olbrzymie znaczenie, ponieważ dostarcza ono energii dla geodynama, które jest odpowiedzialne za pole magnetyczne Ziemi. A pole to nie tylko umożliwia człowiekowi i niektórym zwierzętom nawigację, ale jest krytycznym składnikiem zapewniającym odpowiednie warunki do istnienia życia na planecie. Siły związane z polem magnetycznym należą do sił dalekiego oddziaływania, stąd zasięg pola magnetycznego wykracza daleko poza powierzchnię Ziemi, tworząc w sąsiedztwie planety rozległą przestrzeń określaną terminem magnetosfery. Pole magnetyczne chroni częściowo Ziemię od promieniowania kosmicznego oraz słonecznego wiatru. Gdyby do Ziemi dochodził cały strumień cząstek wiatru słonecznego, to Ziemia traciłaby szybciej swoją atmosferą, co miałoby potężne skutki w czasie geologicznym. Wskutek większego promieniowania kosmicznego organizmy doznawałyby też większych mutacji i mogło by to nieść olbrzymie konsekwencje w trakcie rozwoju życia na Ziemi. Ponieważ nie jest możliwe bezpośrednie obserwowanie wewnętrznego jądra, jego ruchy i zmiany muszą być mierzone pośrednio. Za pomocą urządzeń Sił Powietrznych USA w Montanie, przeprowadzono analizę fal ściskających generowanych przez podziemne testy bomb atomowych, przeprowadzone przez Związek Radziecki w latach 1971-74 oraz z wcześniejszych testów atomowych z lat 1969 i 1971. Badając przesunięcia czasowe fal generowanych w parach wybuchów, można było oszacować rotację jądra wewnętrznego w okresie między wybuchami. Nowe badanie geofizyków pokazuje, że rdzeń wewnętrzny jądra Ziemi nie jest nieruchomy - porusza się pod naszymi stopami i wydaje się, że co sześć lat przesuwa się o kilka kilometrów w przód i w tył. A zmiana ta wydaje się być powiązana z okresowym wahaniem długości dnia na Ziemi, który zmienia się co 5,9 roku.

Arkadiusz 12:19

A mocna zmiana w transporcie może nadjeść wraz z uruchomieniem projektów latających taksówek. Jedną z firm chcących uruchomić takie bezzałogowe maszyny do użytku komercyjnego jest Autoflight z siedzibą w Szanghaju, która pokazała publicznie 8 minutowy film z testów, link do niego znajdziecie w opisie odcinka. Maszyna startuje i ląduje pionowo używając 8 śmigieł podobnych jak w dronach. Gdy osiąga wysokość przelotową uruchamia się śmigło umieszczone z tyłu nadając pęd maszynie. Powietrzna taksówka może zabrać na pokład 4 pasażerów lub ładunek o wadze 1,5 tony i może pokonać 250 km. z prędkością do 200 km/h. To wszystko w każdych warunkach pogodowych, także zimą, przy zasilaniu elektrycznym, zapewniając transport głównie w miastach. Aby loty były możliwe, maszyna musi uzyskać odpowiednie pozwolenia i certyfikaty, firma chce uruchomić projekt zarówno w Chinach jak i w Europie i Stanach Zjednoczonych. Firma podaje, że będzie gotowa do uruchomienia lotów komercyjnych w 2026 roku, przy czym nie będzie ona ani mniej bezpieczna, ani droższa niż podróż taksówką. W ten niski koszt akurat trudno mi uwierzyć, niemniej kusząca jest perspektywa miejskiego transportu rodem z serialu animowanego Jetsonowie, który oglądałem kilkadziesiąt lat temu jako dziecko. A obraz miasta przyszłości dopełni samochód ładowany za pomocą paneli słonecznych, którego produkcja ma ruszyć już w tym roku. Sedan o nazwie Lightyear 0 wyposażony jest w pięć metrów kwadratowych paneli słonecznych, dzięki którym pojazd może ładować się sam podczas jazdy lub po prostu stojąc na słońcu. Ten elektryczny pojazd osiągami nie powala, przyspieszenie od 0 do 100 km/h ma osiągać w ciągu 10 sekund, a prędkość maksymalna to 160 km/h. Zasięg pojazdu to 624 kilometry z czego energia potrzebna na przejechanie 70 kilometrów pochodzić ma wyłącznie z paneli. Oczywiście wiele zależy od klimatu kraju w jakim samochód będzie się poruszał. W krajach mocno nasłonecznionych takich jak Portugalia auto będzie mogło jeździć nawet 7 miesięcy korzystając z energii z paneli, ale już w takiej Holandii okres ten producent ogranicza do 2 miesięcy w roku. Firma twierdzi, że wyprodukuje tylko 946 egzemplarzy, a każdy z nich będzie sprzedawany za 250 000 euro. Problem jest taki, że produkcja samochodu to proces bardzo trudny i złożony. Lightyear ma partnera produkcyjnego W Finlandii, ale nie ma pewności, że samochód faktycznie zostanie wyprodukowany, kilka dotychczasowych pomysłów na taki samochód skończyło się na etapie prototypów, choć prace nad słonecznym autem trwają też w Niemczech czy Stanach Zjednoczonych. Ciężko więc przypuszczać, że już wkrótce będziemy jeździć samochodami napędzanymi bezpłatnym słońcem.

Arkadiusz 15:17

A na koniec chciałbym polecić Waszej uwadze nowe narzędzie od firmy Google pokazuje, jak zmienia się nasza planeta, bo przecież zmienia się ona nieprzerwanie. Świat jest w końcu tak dynamiczny, jak ludzie i procesy naturalne, które go kształtują. Dynamic World to działający niemal w czasie rzeczywistym globalny zbiór danych o pokryciu terenu o rozdzielczości 10 m wykorzystujący sztuczną inteligencję do analizowania danych satelitarnych zbieranych co dwa do pięciu dni. Program klasyfikuje każdy piksel na podstawie dziewięciu kategorii, od gołej ziemi po drzewa, uprawy i budynki. Naukowcy i planiści już wykorzystują dane satelitarne w niektórych zastosowaniach - na przykład tworząc narzędzie, które pozwala śledzić wylesianie za pomocą zdjęć satelitarnych. Nowe dane są jednak znacznie bardziej szczegółowe; teraz można zobaczyć, czy w lesie tropikalnym wycięto jedno czy dwa drzewa, nawet jeśli większy obszar pozostaje nienaruszony. W miastach planiści mogliby wykorzystać te dane do łatwego sprawdzenia, w których dzielnicach nie ma wystarczającej ilości terenów zielonych. Naukowcy badający małe gospodarstwa rolne w Afryce mogliby wykorzystać te dane, aby zobaczyć, jakie są skutki suszy i jak wpływa to na termin plonów. Ponieważ dane są stale aktualizowane, można również obserwować zmiany pór roku na całej planecie. Dane sięgają pięciu lat wstecz, a korzystając z nowego narzędzia, każdy z nas może wprowadzić zakres dat, aby zobaczyć, jak dana lokalizacja zmieniała się w czasie. Link do strony znajdziecie w opisie tego odcinka.

Arkadiusz 16:53

Na kolejny odcinek podkastu zapraszam w najbliższa środę, zajrzyjcie tez na stronę Naukowo.net gdzie znajdziecie archiwalne odcinki podkastu oraz serię ciekawych artykułów naukowych w sam raz na weekendową lekturę. A dziś dziękuję Wam za uwagę i do usłyszenia!